织就卫星互联网 天地连接更畅通

本文转自：人民日报海外版

李 贞 宋佳航 郭 晗

2024年12月16日，中国在海南文昌航天发射场使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级，成功将卫星互联网低轨01组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。

都鑫鑫摄（新华社发）

在泰国马汉科理工大学，中泰双方工作人员调试低轨通信网络移动信关站。

新华社记者 王 腾摄

前不久，在海南省文昌航天发射场，卫星互联网低轨02组卫星成功发射升空，卫星顺利进入预定轨道。

工业和信息化部发布的信息显示，卫星互联网低轨02组卫星使用Ka等频段载荷，主要为用户提供宽带通信、互联网接入等服务。前期，工业和信息化部创新卫星频率轨道资源管理方式，批量颁发了空间无线电台执照和无线电频率使用许可，为卫星互联网项目的顺利实施提供了有力支撑。

何为卫星互联网？发展卫星互联网有怎样的价值？就此，本报进行了采访。

万物互联 优势显著

卫星互联网是基于卫星通信技术提供互联网服务的全球性通信系统。据业内专家介绍，它是由分布在不同轨道的空间节点，通过星间链路和地面信关站连接在一起的卫星通信系统，通过融合地面移动网络和互联网，并以互联网为底座，形成“空天地一体化”组网互联，并提供泛在互联网接入服务的信息基础设施。用户可借助卫星实现全球范围内广泛、便捷的网络连接。

随着万物互联时代的到来，卫星互联网重要性日益凸显。

卫星互联网的覆盖范围远超传统互联网，能够有效弥补传统移动通信服务的不足。北京航空航天大学材料科学与工程学院教授张涛认为，卫星互联网是“下一代的互联网”，它能让信息更通畅、高速，让网络覆盖更广泛的环境，在解决偏远地区网络覆盖、实现应急通信、促进经济发展等方面具有重要意义。

“卫星互联网与传统的卫星通信网络和互联网网络都有不同，它能够为用户提供更丰富的应用场景和更完善的通信保障。”盛邦安全科技集团董事长权小文介绍，卫星互联网不是对卫星通信网的升级改造，而是重构。“卫星互联网把卫星当作信号的延展，让信息尽快落地，通过地面网络服务更多用户，通过卫星实现更大范围的业务覆盖。”

权小文指出，目前广泛使用的4G、5G信号主要依赖地面通信基站与手机之间的无线连接。然而，在人口稀少及地理环境复杂的地区，传统通信基站的部署成本高、难度大，导致许多地区难以实现移动信号覆盖。但通过部署成千上万颗低轨道卫星，卫星互联网不仅能为偏远地区提供互联网服务，还能为航空、航海、应急救援等领域提供可靠的通信支持。

在低延迟方面，卫星互联网通过部署大量低轨卫星，显著缩短信号传输时间。权小文表示：“传统卫星网的延迟通常在110至270毫秒之间，而理想状态下，卫星互联网的延迟不足10毫秒。”

在通信能力方面，卫星互联网采用的高通量卫星技术，利用高频段、多点波束和频率复用等技术，大幅提升了卫星通信的能力，能够提供传统卫星数十倍甚至上百倍的容量，可以为虚拟现实、自动驾驶和物联网等新兴产业提供强有力的网络支持。例如，自动驾驶汽车在行驶过程中，可以通过卫星互联网实时接收前方道路的拥堵信息，并迅速调整行驶路线，避免陷入交通堵塞。

基于这些优势，近年来，许多国家已提出或正在实施卫星互联网组网计划。中国在该领域也加快了建设步伐。

2020年，国家发展改革委将卫星互联网纳入新基建范畴。2024年底，国家发展改革委、国家数据局、工业和信息化部印发《国家数据基础设施建设指引》，提出要“布局‘天地一体’的卫星互联网”。

目前，中国已有多个卫星星座计划先后启动，如航天科技的“鸿雁星座”、航天科工的“虹云工程”、国电高科的“天启星座”等。其中，中国星网的“GW星座”、上海垣信卫星的“千帆星座”等，均是预计发射超万颗卫星的星座计划，建设周期可能长达十余年。

安全问题 不容忽视

当前，国内卫星互联网发展还处于早期阶段。但业内专家认为，卫星互联网的安全问题应提早受到重视。

“卫星发射数量的增多，意味着对安全的需求也同步增长。”权小文指出，不同于传统的光纤通信，卫星互联网依靠无线电波传输信号，一个波束覆盖范围可达数百公里，区域内的所有终端设备都能接收到信号。这种开放性使得卫星通信极易受到干扰、截获，甚至攻击。“一方面，要确保‘天’（卫星）与‘地’（地面终端）之间的传输安全；另一方面，还需兼顾卫星之间及地面网络内部各节点间的安全防护。”

比如，应急救援无人装备领域是卫星互联网的一大应用场景。不管是在高原、森林、还是远海，接入卫星互联网的无人设备都可联网运行，这中间就存在安全隐患。比如在一场森林防火任务中，救火无人机可能要飞行超长距离，这就对网络的安全性提出了严苛要求。

再比如，在物联网应用中，从电塔塔基监测到输电线路覆冰监测，都可以通过卫星网络进行数据传输，中间过程如何确保信息传输的安全，也至关重要。

面对此类复杂且多变的安全难题，权小文指出，卫星互联网通过密码定义网络边界，实现不同用户的网络隔离，而传统互联网中采用的安全手段在卫星互联网上难以奏效。“应通过新型的加密技术，重新定义网络边界与用户身份验证机制，让卫星互联网安全防护能力得到显著提升。我们通过改进密码的算法，能够有效应对卫星互联网大规模应用中的实用性与可靠性挑战。密码应用相当于给数据穿上‘保护服’，帮助解决信息传输的安全问题。”

卫星互联网供应链由多个紧密相连的环节构成，一旦任一环节出现安全漏洞，都可能触发系统性风险。因此，业内专家认为，还应建立卫星互联网态势感知平台，实现对卫星运行状态的实时监控、数据管理、态势分析、风险评估及快速响应，从而全方位保障卫星互联网的安全、稳定与高效运行。

面向未来 尽早布局

卫星互联网的建设发展还需长期布局。

北京宇航系统工程研究所高级工程师于远航指出，卫星互联网发展主要依靠低轨卫星。低轨空间有多大，决定了可部署的卫星数量。

“低轨卫星是指在距离地球表面几百公里到约两千公里之间轨道上运行的卫星。这些卫星因为较低的轨道高度，具有传输时延短、链路损耗低等特点，非常适合发展卫星互联网业务。”于远航指出，在该区域总计可容纳的卫星数量是有限的。而国际电信联盟规定，地球低轨道和通信频段资源的获取，遵循“先登先占、先占永得”原则。

为此，于远航认为，为了通信领域的独立自主以及相关产业的发展通道考虑，需加速发展互联网星座，尽早布局低轨卫星频谱资源。

构建具有中国特色的商业航天发展路径，有利于推动卫星互联网建设。

“商用航天的发展是卫星互联网建设的一个重要方面，可以利用民营企业高效、快速创新的优势去发展相关产业。”张涛指出，当卫星互联网建设更加完善后，普通人也可以在沙漠里打游戏，在雪山上发朋友圈，在深海里直播，甚至在万米高空的航班上能享受到满格的通信状态。